单片机程序框架
大家来侃侃单片机的裸奔程序的框架呀！以下是我总结的一些东西，不合乎之处来请大家指点呀，本人第二次在21ic发帖，希望大家鼓励鼓励呀！！
从07年参加全国大学生电子设计大赛初次接触单片机开发至今已经有4年了，初学单片机时，都会纠结于其各个模块功能的应用，如串口（232，485）对各种功能IC的控制,电机控制PWM，中断应用，定时器应用，人机界面应用，CAN总线等. 这是一个学习过程中必需的阶段，是基本功。很庆幸，在参加电子设计大赛赛前培训时，MCU周围的控制都训练的很扎实。经过这个阶段后，后来接触不同的MCU就会发现，都大同小异，各有各的优势而已，学任何一种新的MCU都很容易入手包括一些复杂的处理器。而且对MCU的编程控制会提升一个高度概况——就是对各种外围进行控制(如果是对复杂算法的运算就会
用DSP了），而外围与MCU的通信方式一般也就几种时序：IIC,SPI,intel8080,M6800。这样看来MCU周围的编程就是一个很简单的东西了。
然而这只是嵌入式开发中的一点皮毛而已，在接触过多种MCU,接触过复杂设计要求，跑过操作系统等等后，我们在回到单片机的裸机开发时，就不知不觉的就会考虑到整个程序设计的架构问题；一个好的程序架构，是一个有经验的工程师和一个初学者的分水岭。
以下是我对单片机程序框架以及开发中一些常用部分的认识总结：
任何对时间要求苛刻的需求都是我们的敌人，在必要的时候我们只有增加硬件成本来消灭它；比如你要8个数码管来显示，我们在没有相关的硬件支持的时候必须用MCU以动态扫描的方式来使其工作良好；而动态扫描将或多或少的阻止了MCU处理其他的事情。在MCU 负担很重的场合，我会选择选用一个类似max8279外围ic来解决这个困扰；
然而庆幸的是，有着许多不是对时间要求苛刻的事情：
例如键盘的扫描，人们敲击键盘的速率是有限的，我们无需实时扫描着键盘，甚至可以每隔几十ms才去扫描一下；然而这个几十ms的间隔，我们的MCU还可以完成许多的事情；单片机虽然是裸机奔跑，但是往往现实的需要决定了我们必须跑出操作系统的姿态——多任务程序；
比如一个常用的情况有4个任务：
1 键盘扫描；
2 led数码管显示；
3 串口数据需要接受和处理;
4 串口需要发送数据；
如何来构架这个单片机的程序将是我们的重点；
读书时代的我会把键盘扫描用查询的方式放在主循环中，而串口接收数据用中断，在中断服务函数中组成相应的帧格式后置位相应的标志位，在主函数的循环中进行数据的处理，串口发送数据以及led的显示也放在主循环中；
这样整个程序就以标志变量的通信方式，相互配合的在主循环和后台中断中执行；
然而必须指出其不妥之处：
每个任务的时间片可能过长，这将导致程序的实时性能差。如果以这样的方式在多加几个任务，使得一个循环的时间过长，可能键盘扫描将很不灵敏。所以若要建立一个良好的通用编程模型，我们必须想办法，消去每个任务中费时间的部分以及把每个任务再次分解；下面来细谈每个任务的具体措施：
1 键盘扫描
键盘扫描是单片机的常用函数，以下指出常用的键盘扫描程序中，严重阻碍系统实时性能的
地方；
众所周知，一个键按下之后的波形是这样的（假定低有效）：
在有键按下后，数据线上的信号出现一段时间的抖动，然后为低，然后当按键释放时，信号抖动一段时间后变高。当然，在数据线为低或者为高的过程中，都有可能出现一些很窄的干扰信号。
unsigned char kbscan(void)
{
unsigned char sccode,recode;
P2=0xf8;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
{
delay(100); //延时20ms去抖--------这里太费时了，很糟糕
if((P2&0xf8)!=0xf8)
{
sccode=0xfe;
while((sccode&0x08)!=0)
{
P2=sccode;
if ((P2&0xf8)!=0xf8)
break;
sccode=(sccode<<1)|0x01;
}
recode=(P2&0xf8)|0x0f;
return(sccode&recode);
}
}
return (KEY_NONE);
}
键盘扫描是需要软件去抖的，这没有争议，然而该函数中用软件延时来去抖（ms级别的延时），这是一个维持系统实时性能的一个大忌讳；
一般还有一个判断按键释放的代码：
While( kbscan() != KEY_NONE)
; //死循环等待
这样很糟糕，如果把键盘按下一直不放，这将导致整个系统其它的任务也不能执行，这将是个很严重的bug。
有人会这样进行处理：
While(kbsan() != KEY_NONE )
{
Delay(10);
If(Num++ > 10)
Break;
}
即在一定得时间内，如果键盘一直按下，将作为有效键处理。这样虽然不导致整个系统其它任务不能运行，但也很大程度上，削弱了系统的实时性能，因为他用了延时函数；
我们用两种有效的方法来解决此问题：
1 在按键功能比较简单的情况下，我们仍然用上面的kbscan()函数进行扫描，只是把其中去抖用的软件延时去了，把去抖以及判断按键的释放用一个函数来处理，它不用软件延时，而是用定时器的计时（用一般的计时也行）来完成；代码如下
void ClearKeyFlag(void)
{
KeyDebounceFlg = 0;
KeyReleaseFlg = 0;
}
void ScanKey(void)
{
++KeyDebounceCnt;//去抖计时（这个计时也可以放在后台定时器计时函数中处理） KeyCode = kbscan();
if (KeyCode != KEY_NONE)
{
if (KeyDebounceFlg)//进入去抖状态的标志位
{
if (KeyDebounceCnt > DEBOUNCE_TIME)//大于了去抖规定的时间
{
if (KeyCode == KeyOldCode)//按键依然存在，则返回键值
{
KeyDebounceFlg = 0;
KeyReleaseFlg = 1;//释放标志
return; //Here exit with keycode
}
ClearKeyFlag(); //KeyCode != KeyOldCode，只是抖动而已
}
}else{
if (KeyReleaseFlg == 0)
{
KeyOldCode = KeyCode;
KeyDebounceFlg = 1;
KeyDebounceCnt = 0;
}else{
if (KeyCode != KeyOldCode)
ClearKeyFlag();
}
}
}else{
ClearKeyFlag();//没有按键则清零标志
}
KeyCode = KEY_NONE;
}
在按键情况较复杂的情况，如有长按键，组合键，连键等一些复杂功能的按键时候，我们跟倾向于用状态机来实现键盘的扫描；
//avr 单片机中4*3扫描状态机实现
char read_keyboard_FUN2()
{
static char key_state = 0, key_value, key_line,key_time;
char key_return = No_key,i;
switch (key_state)
{
case 0: //最初的状态，进行3*4的键盘扫描
key_line = 0b00001000;
for (i=1; i<=4; i++) // 扫描键盘
{
PORTD = ~key_line; // 输出行线电平
PORTD = ~key_line; // 必须送2次！！！（注1）
key_value = Key_mask & PIND; // 读列电平
if (key_value == Key_mask)
key_line <<= 1; // 没有按键，继续扫描
else
{
key_state++; // 有按键，停止扫描
break; // 转消抖确认状态
}
}
break;
case 1: //此状态来判断按键是不是抖动引起的
if (key_value == (Key_mask & PIND)) // 再次读列电平，
{
key_state++; // 转入等待按键释放状态
key_time=0;
}
else
key_state--; // 两次列电平不同返回状态0，（消抖处理）
break;
case 2: // 等待按键释放状态
PORTD = 0b00000111; // 行线全部输出低电平
PORTD = 0b00000111; // 重复送一次
if ( (Key_mask & PIND) == Key_mask)
{
key_state=0; // 列线全部为高电平返回状态0
key_return= (key_line | key_value);//获得了键值
}
else if(++key_time>=100)//如果长时间没有释放
{
key_time=0;
key_state=3;//进入连键状态
key_return= (key_line | key_value);
}
break;
case 3://对于连键，每隔50ms就得到一次键值，windows xp 系统就是这样做的
PORTD = 0b00000111; // 行线全部输出低电平
PORTD = 0b00000111; // 重复送一次
if ( (Key_mask & PIND) == Key_mask)
key_state=0; // 列线全部为高电平返回状态0
else if(++key_time>=5) //每隔50MS为一次连击的按键
{
key_time=0;
key_return= (key_line | key_value);
}
break;
}
return key_return;
}
以上用了4个状态，一般的键盘扫描只用前面3个状态就可以了，后面一个状态是为增加“连键”功能设计的。连键——即如果按下某个键不放，则迅速的多次响应该键值，直到其释放。在主循环中每隔10ms让该键盘扫描函数执行一次即可；我们定其时限为10ms,当然要求并不严格。
2 数码管的显示
一般情况下我们用的八位一体的数码管，采用动态扫描的方法来完成显示；非常庆幸人眼在高于50hz以上的闪烁时发现不了的。所以我们在动态扫描数码管的间隔时间是充裕的。这里我们定其时限为4ms(250HZ) ，用定时器定时为2ms,在定时中断程序中进行扫描的显示，每次只显示其中的一位；当然时限也可以弄长一些，更推荐的方法是把显示函数放入主循环中，而定时中断中置位相应的标志位即可；
// Timer 0 比较匹配中断服务,4ms定时
interrupt [TIM0_COMP] void timer0_comp_isr(void)
{
display(); // 调用LED扫描显示
……………………
}
void display(void) // 8位LED数码管动态扫描函数
{
PORTC = 0xff; // 这里把段选都关闭是很必要的，否则数码管会产生拖影
PORTA = led_7[dis_buff[posit]];
PORTC = position[posit];
if (++posit >=8 )
posit = 0;
}
3 串口接收数据帧
串口接收时用中断方式的，这无可厚非。但如果你试图在中断服务程序中完成一帧数据的接收就麻烦大了。永远记住，中断服务函数越短越好，否则影响这个程序的实时性能。一个数据帧一般包括若干个字节，我们需要判断一帧是否完成，校验是否正确。在这个过程中我们不能用软件延时，更不能用死循环等待等方式；
所以我们在串口接收中断函数中，只是把数据放置于一个缓冲队列中。
至于组成帧，以及检查帧的工作我们在主循环中解决，并且每次循环中我们只处理一个数据，每个字节数据的处理间隔的弹性比较大，因为我们已经缓存在了队列里面。
/*==========================================
功能：串口发送接收的时间事件
说明：放在大循环中每10ms一次
输出：none
输入：none
==========================================*/
void UARTimeEvent(void)
{
if (TxTimer != 0)//发送需要等待的时间递减
--TxTimer;
if (++RxTimer > RX_FRAME_RESET) //
RxCnt = 0; //如果接受超时（即不完整的帧或者接收一帧完成），把接收的不完整帧覆盖
}
/*==========================================
功能：串口接收中断
说明：接收一个数据，存入缓存
输出：none
输入：none
==========================================*/
interrupt [USART_RXC] void uart_rx_isr(void)
{
INT8U status,data;
status = UCSRA;
data = UDR;
if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0){
RxBuf[RxBufWrIdx] = data;
if (++RxBufWrIdx == RX_BUFFER_SIZE) //接收数据于缓冲中
RxBufWrIdx = 0；
if (++RxBufCnt == RX_BUFFER_SIZE){
RxBufCnt = 0;
//RxBufferOvf=1;
}
}
}
/*==========================================
功能：串口接收数据帧
说明：当非0输出时，收到一帧数据
放在大循环中执行
输出：==0:没有数据帧
!=0:数据帧命令字
输入：none
==========================================*/
INT8U ChkRxFrame(void)
{
INT8U dat;
INT8U cnt;
INT8U sum;
INT8U ret;
ret = RX_NULL;
if (RxBufCnt != 0){
RxTimer = 0; //清接收计数时间，UARTimeEvent()中对于接收超时做了放弃整帧数据的处理
//Display();
cnt = RxCnt;
dat = RxBuf[RxBufRdIdx]; // Get Char
if (++RxBufRdIdx == RX_BUFFER_SIZE)
RxBufRdIdx = 0;
Cli();
--RxBufCnt;
Sei();
FrameBuf[cnt++] = dat;
if (cnt >= FRAME_LEN)// 组成一帧
{
sum = 0;
for (cnt = 0;cnt < (FRAME_LEN - 1);cnt++)
sum+= FrameBuf[cnt];
if (sum == dat)
ret = FrameBuf[0];
cnt = 0;
}
RxCnt = cnt;
}
return ret;
}
以上的代码ChkRxFrame()可以放于串口接收数据处理函数RxProcess() 中，然后放入主循环中执行即可。以上用一个计时变量RxTimer，很微妙的解决了接收帧超时的放弃帧处理，它没有用任何等待，而且主循环中每次只是接收一个字节数据，时间很短。
我们开始架构整个系统的框架：
我们选用一个系统不常用的TIMER来产生系统所需的系统基准节拍，这里我们选用4ms；在meg8中我们代码如下：
// Timer 0 overflow interrupt service routine
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
{
// Reinitialize Timer 0 value
TCNT0=0x83;
// Place your code here
if ((++Time1ms & 0x03) == 0)
TimeIntFlg = 1;
}
然后我们设计一个TimeEvent()函数，来调用一些在以指定的频率需要循环调用的函数，
比如每个4ms我们就进行喂狗以及数码管动态扫描显示，每隔1s我们就调用led闪烁程序，每隔20ms我们进行键盘扫描程序；
void TimeEvent (void)
{
if (TimeIntFlg){
TimeIntFlg = 0;
ClearWatchDog();
display(); // 在4ms事件中，调用LED扫描显示，以及喂狗
if (++Time4ms > 5){
Time4ms = 0;
TimeEvent20ms()；//在20ms事件中，我们处理键盘扫描read_keyboard_FUN2()
if (++Time100ms > 10){
Time100ms = 0;
TimeEvent1Hz();// 在1s事件中，我们使工作指示灯闪烁
}
}
UARTimeEvent();//串口的数据接收事件，在4ms事件中处理
}
}
显然整个思路已经很清晰了，cpu需要处理的循环事件都可以根据其对于时间的要求很方便的加入该函数中。但是我们对这事件有要求：
执行速度快，简短，不能有太长的延时等待，其所有事件一次执行时间和必须小于系统的基准时间片4ms（根据需要可以加大系统基准节拍）。所以我们的键盘扫描程序，数码管显示程序，串口接收程序都如我先前所示。如果逼不得已需要用到较长的延时（如模拟IIc时序中用到的延时）
我们设计了这样的延时函数：
void RunTime250Hz (INT8U delay)//此延时函数的单位为4ms(系统基准节拍)
{
while (delay){
if (TimeIntFlg){
--delay;
TimeEvent();
}
TxProcess();
RxProcess();
}
}
我们需要延时的时间=delay*系统记住节拍4ms,此函数就确保了在延时的同时，我们其它事件（键盘扫描，led显示等）也并没有被耽误；
好了这样我们的主函数main()将很简短：
Void main (voie)
{
Init_all();
while (1)
{
TimeEvent(); //对于循环事件的处理
RxProcess(); //串口对接收的数据处理
TxProcess();// 串口发送数据处理
}
}
整体看来我们的系统就成了将近一个万能的模版了，根据自己所选的cpu,选个定时器，在添加自己的事件函数即可，非常灵活方便实用，一般的单片机能胜任的场合，该模版都能搞定。
整个系统以全局标志作为主线，形散神不散；系统耗费比较小，只是牺牲了一个Timer而已，在资源缺乏的单片机中，非常适；曾经看过一个网友的模版“单片机实用系统”，其以51为例子写的，整体思路和这个差不多，不过他写得更为规范紧凑，非常欣赏；但个人觉得代码开销量要大些，用惯了都一样哦。但是由于本系统以全局标志为驱动事件，所以比较感觉比较凌乱，全局最好都做好注释，而其要注意一些隐形的函数递归情况，千万不要递归的太深哦（有的单片机不支持）。
51单片机常用子程序汇总
目录 1、通过串口连续发送n个字节的数据 /*************************************************************** 模块功能：通过串口连续发送n个字节的数据 参数说明： s：待发送数据的首地址 n：要发送数据的字节数 ***************************************************************/ void SendD(unsigned char *s,unsigned char n) { unsigned char unX; if(n>0) { ES=0; // 关闭串口中断 for(unX=0;unX
sbit SDA=P1^3; sbit SCL=P1^2; bit ACK; void Start_I2c() { SDA=1; Nop(); SCL=1; Nop(); Nop(); Nop(); Nop(); Nop(); SDA=0; Nop(); Nop(); Nop(); Nop(); Nop(); SCL=0; //钳住I2C总线，准备发送或接受数据Nop(); Nop(); } （2）结束总线函数 /*************************************************************** 模块功能：发送I2C总线结束条件 ***************************************************************/ void Stop_I2c() { SDA=0; Nop(); SCL=1; Nop(); Nop(); Nop(); Nop(); Nop(); SDA=1; Nop(); Nop(); Nop(); Nop();
51单片机汇编程序范例
16位二进制数转换成BCD码的的快速算法－51单片机2010-02-18 00:43在做而论道上篇博文中，回答了一个16位二进制数转换成BCD码的问题，给出了一个网上广泛流传的经典转换程序。 程序可见： http: 32.html中的HEX2BCD子程序。 .说它经典，不仅是因为它已经流传已久，重要的是它的编程思路十分清晰，十分易于延伸推广。做而论道曾经利用它的思路，很容易的编写出了48位二进制数变换成16位BCD码的程序。 但是这个程序有个明显的缺点，就是执行时间太长，转换16位二进制数，就必须循环16遍，转换48位二进制数，就必须循环48遍。 上述的HEX2BCD子程序，虽然长度仅仅为26字节，执行时间却要用331个机器周期。.单片机系统多半是用于各种类型的控制场合，很多时候都是需要“争分夺秒”的，在低功耗系统设计中，也必须考虑因为运算时间长而增加系统耗电量的问题。 为了提高整机运行的速度，在多年前，做而论道就另外编写了一个转换程序，程序的长度为81字节，执行时间是81个机器周期，（这两个数字怎么这么巧！）执行时间仅仅是经典程序的！.近来，在网上发现了一个链接： ，也对这个经典转换程序进行了改进，话是说了不少，只是没有实质性的东西。这篇文章提到的程序，一直也没有找到，也难辩真假。 这篇文章好像是选自某个著名杂志，但是在术语的使用上，有着明显的漏洞，不像是专业人员的手笔。比如说文中提到的：
“使用51条指令代码，但执行这段程序却要耗费312个指令周期”，就是败笔。51条指令代码，真不知道说的是什么，指令周期是因各种机型和指令而异的，也不能表示确切的时间。 .下面说说做而论道的编程思路。;----------------------------------------------------------------------- ;已知16位二进制整数n以b15~b0表示，取值范围为0~65535。 ;那么可以写成： ; n = [b15 ~ b0] ;把16位数分解成高8位、低8位来写，也是常见的形式： ; n = [b15~b8] * 256 + [b7~b0] ;那么，写成下列形式，也就可以理解了： ; n = [b15~b12] * 4096 + [b11~b0] ;式中高4位[b15~b12]取值范围为0~15，代表了4096的个数； ;上式可以变形为： ; n = [b15~b12] * 4000 + {[b15~b12] * (100 - 4) + [b11~b0]} ;用x代表[b15~b12]，有： ; n =x * 4000 + {x * (100 - 4) + [b11~b0]} ;即： ; n =4*x (千位) + x (百位) + [b11~b0] - 4*x ;写到这里，就可以看出一点BCD码变换的意思来了。 ;;上式中后面的位：
汇编51单片机考试常见试题
一、填空题 1．单片机是把中央处理器、存储器、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要计算机部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。 2.除了单片机这一名称之外，单片机还可称为微控制器、嵌入式控制器。 3．计算机的系统总线有地址总线、控制总线和数据总线。 4．80C51单片机基本型内部RAM有 128 个字节单元，这些单元可以分为三个用途不同的区域，一是工作寄存器区、二是位寻址区、三是数据缓冲区。5．8051单片机有2 个16位定时/计数器。 6．单片机存储器的主要功能是存储程序和数据。80C51含4 KB掩膜ROM。7．80C51在物理上有4个独立的存储器空间。 8．通常、单片机上电复位时PC= 0000H，SP= 07H；而工作寄存器则缺省采用第00 组，这组寄存器的地址范围是从00H~ 07H。 9．8051的堆栈是向地址的高端生成的。入栈时SP先加1，再压入数据。10．使用8031芯片时，需将/EA引脚接低电平，因为其片内无程序存储器。11．MCS-51特殊功能寄存器只能采用直接寻址方式。 12．汇编语言中可以使用伪指令，它们不是真正的指令，只是用来对汇编过程进行某种控制。 13．半导体存储器的最重要的两个指标是存储容量和存储速度。 14．当PSW4=1,PSW3=0时，工作寄存器Rn，工作在第2组。 15．在8051单片机中，由 2 个振荡（晶振）周期组成1个状态（时钟）周期，由 6个状态周期组成1个机器周期。 16．假定累加器A的内容30H，执行指令：1000H：MOVC A，@A+PC后，把程序存储器1031H单元的内容送累加器A中。 17．MCS-51单片机访问外部存储器时，利用ALE信号锁存来自P0口的低8位地址信号。 18．内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为26H。 19．若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为0。 20．在基址加变址寻址方式中，以累加器A作变址寄存器，以DPTR或PC作基址寄存器。 21．指令格式是由操作码和操作数所组成，也可能仅由操作码组成。 22．通过堆栈操作实现子程序调用，首先就要把PC的内容入栈，以进行断点保护。调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到PC。 23．MCS－51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为MCS－51的PC是16位的，因此其寻址的范围为64KB。 24．在寄存器间接寻址方式中，其“间接”体现在指令中寄存器的内容不是操作数，而是操作数的地址。 25．假定累加器A中的内容为30H，执行指令1000H：MOVC A,@A+PC 后，把程序存储器1031H单元的内容送入累加器A中。 26．12根地址线可寻址4 KB存储单元。 27．：假定A=55H，R3=0AAH，在执行指令ANL A,R3后，A=00H，R3=0AAH。28．MCS-51的P0口作为输出端口时，每位能驱动8个LSTTL负载。 29．MCS-51有4个并行I/O口，其中P1~P3是准双向口，所以由输出转输入时必须先写入“1”。 30．MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。
单片机中断程序大全
单片机中断程序大全公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
//实例42：用定时器T0查询方式P2口8位控制L E D闪烁#include
#include
单片机的各种程序
单片机的各种程序 1. 八个灯循环点亮 ORG 0030H START:MOV SP,#5FH MOV R2,#08H MOV A,#0FEH NEXT:MOV P1,A ACALL DELAY RL A DJNZ R2,NEXT MOV R2,#08H MOV A,#7FH NEXT1:MOV P1,A ACALL DELAY RR A DJNZ R2,NEXT1 SJMP START DELAY:MOV R3,#0FFH DEL1:MOV R4,#0FFH DJNZ R4,$ DJNZ R3,DEL1 RET END 2. 查表的例子 org 0000h start: mov dptr,#ledtab movc a,@a+dptr mov p0,a sjmp start ledtab: db:0c0h,0f9h,04h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h end https://www.360docs.net/doc/818304728.html, 0000H MOV A,#0FEH SHIFT: LCALL FLASH
RL A SJMP SHIFT FLASH: MOV R2,0AH FLASH1:MOV P1,A LCALL DELAY MOV P1,#0FFH LCALL DELAY DJNZ R2,FLASH1 RET DELAY:MOV R5,#200 D1:MOV R6,#123 NOP DJNZ R6,$ DJNZ R5,D1 RET 4.数码显示管显示2015循环 org 0000h start: loop: mov p1,#0c0h lcall DELAY mov p1,#0f9h lcall DELAY mov p1,#0a4h lcall DELAY mov p1,#0b0h lcall DELAY mov p1,#99h lcall DELAY mov p1,#92h lcall DELAY mov p1,#82h lcall DELAY mov p1,#0f8h lcall DELAY mov p1,#80h lcall DELAY
(完整版)单片机知识点总结
单片机考点总结 1.单片机由CPU、存储器及各种I/O接口三部分组成。 2.单片机即单片微型计算机，又可称为微控制器和嵌入式控制器。 3.MCS-51系列单片机为8位单片机，共40个引脚，MCS-51基本类型有8031、8051 和8751. （1）I/O引脚 （2）8031、8051和8751的区别: 8031片内无程序存储器、8051片内有4KB程序存储器ROM、8751片内有4KB程序存储器EPROM。 （3）
4.MCS-51单片机共有16位地址总线，P2口作为高8位地址输出口，P0口可分时复用 为低8位地址输出口和数据口。MCS-51单片机片外可扩展存储最大容量为216=64KB，地址范围为0000H—FFFFH。（1.以P0口作为低8位地址/数据总线；2. 以P2口作为高8位地址线） 5.MCS-51片内有128字节数据存储器（RAM），21个特殊功能寄存器（SFR）。（1）MCS-51片内有128字节数据存储器（RAM），字节地址为00H—7FH; 00H—1FH: 工作寄存器区； 00H—1FH: 可位寻址区； 00H—1FH: 用户RAM区。 （2）21个特殊功能寄存器（SFR）（21页—23页）;
（3）当MCS-51上电复位后，片内各寄存器的状态，见34页表2-6。 PC=0000H, DPTR=0000H, Acc=00H, PSW=00H, B=00H, SP=07H, TMOD=00H, TCON=00H, TH0=00H, TL0=00H, TH1=00H, TL1=00H, SCON=00H, P0～P3=FFH 6. 程序计数器PC：存放着下一条要执行指令在程序存储器中的地址，即当前PC值或现行值。程序计数器PC是16位寄存器，没有地址，不是SFR. 7. PC与DPTR的区别：PC和DPTR都用于提供地址，其中PC为访问程序存储器提供地址，而DPTR为访问数据存储器提供地址。 8. MCS-51内部有2个16位定时/计数器T0、T1，1个16位数据指针寄存器DPTR，其中MOVE DPTR, #data16 是唯一的16位数据传送指令，用来设置地址指针DPTR。（46页） 定时/计数器T0和T1各由2个独立的8位寄存器组成，共有4个独立寄存器：TH1、TL1、TH0、TL0,可以分别对对这4个寄存器进行字节寻址，但不能吧T0或T1当作1个16位寄存器来寻址。即：MOV T0，#data16 ；MOV T1，#data16 都是错的，MOV TH0，#data；MOV TL0，，#data是正确的。 9.程序状态字寄存器PSW（16页） （1）PSW的格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW D0H （2）PSW寄存器中各位的含义； Cy:进位标志位，也可以写为C。 Ac:辅助进位标志位。
单片机串口通信C程序及应用实例
一、程序代码 #include
TI = 0; } T_counter = 0; } uart_receive(void) interrupt 4 { if(RI) { RI = 0; indata[R_counter] = SBUF; R_counter++; if(R_counter>=4) { R_counter = 0; flag = 1; } } } void system_initial(void) { P1M1 = 0x00; P1M0 = 0xff; P1 = 0xff; //初始化为全部关闭 temp3 = 0x3f;//初始化temp3的值与六路输出的初始值保持一致 temp = 0xf0; R_counter = 0; T_counter = 0; } void initial_comm(void) { SCON = 0x50; //设定串行口工作方式:mode 1 ; 8-bit UART,enable ucvr TMOD = 0x21; //TIMER 1;mode 2 ;8-Bit Reload PCON = 0x80; //波特率不加倍SMOD = 1 TH1 = 0xfa; //baud: 9600；fosc = 11.0596 IE = 0x90; // enable serial interrupt TR1 = 1; // timer 1 RI = 0; TI = 0; ES = 1; EA = 1; }
51单片机基本程序
1第一位隔一秒闪烁一次 #include
while(1) { for(i=0;i<35;i++) { P0=discode[i]; delayms(250); } } } 3拉幕式与闭幕式广告灯 #include
最经典的51单片机经典流水灯汇编程序
单片机流水灯汇编程序设计 开发板上的8只LED为共阳极连接，即单片机输出端为低电平时即可点亮LED。 程序A： ;用最直接的方式实现流水灯 ORG 0000H START:MOV P1,#01111111B ;最下面的LED点亮 LCALL DELAY；延时1秒 MOV P1,#10111111B ;最下面第二个的LED点亮 LCALL DELAY；延时1秒 MOV P1,#11011111B ;最下面第三个的LED点亮（以下省略） LCALL DELAY MOV P1,#11101111B LCALL DELAY MOV P1,#11110111B LCALL DELAY MOV P1,#11111011B LCALL DELAY MOV P1,#11111101B LCALL DELAY MOV P1,#11111110B LCALL DELAY MOV P1,#11111111B ;完成第一次循环点亮,延时约0.25秒 AJMP START ;反复循环 ;延时子程序，12M晶振延时约250毫秒 DELAY: MOV R4,#2 L3: MOV R2 ,#250 L1: MOV R3 ,#250 L2: DJNZ R3 ,L2 DJNZ R2 ,L1 DJNZ R4 ,L3 RET END 程序B： ;用移位方式实现流水灯
ajmp main ;跳转到主程序 org 0030h ;主程序起始地址 main: mov a,#0feh ;给A赋值成11111110 loop: mov p1,a ;将A送到P1口,发光二极管低电平点亮 lcall delay ;调用延时子程序 rl a ;累加器A循环左移一位 ajmp loop ;重新送P1显示 delay: mov r3,#20 ;最外层循环二十次 d1: mov r4,#80 ;次外层循环八十次 d2: mov r5,#250 ;最内层循环250次 djnz r5,$ ;总共延时2us*250*80*20=0.8S djnz r4,d2 djnz r3,d1 ret end 51单片机经典流水灯程序，在51单片机的P2口接上8个发光二极管，产生流水灯的移动效果。 ORG 0 ;程序从0地址开始 START: MOV A,#0FEH ;让ACC的内容为11111110 LOOP: MOV P2,A ;让P2口输出ACC的内容 RR A ;让ACC的内容左移 CALL DELAY ;调用延时子程序 LJMP LOOP ;跳到LOOP处执行 ;0.1秒延时子程序（12MHz晶振）=================== DELAY: MOV R7,#200 ;R7寄存器加载200次数 D1: MOV R6,#250 ;R6寄存器加载250次数 DJNZ R6,$ ;本行执行R6次 DJNZ R7,D1 ;D1循环执行R7次 RET ;返回主程序
单片机大汇总
1、简述时钟周期、机器周期、指令周期的概念及相互关系。 答：时钟周期是输入微处理器的时钟信号的周期。机器周期是机器完成一个基本动作的时间。在MCS-51系列单片机中，一个机器周期由12个时钟周期组成。指令周期是指执行一条指令所需的时间，由一个到数个机器周期组成。 2、MCS-51外扩的程序存储器和数据存储器，共用16位地址线和8位数据线，可以有相同的地址空间，为什么两个存储空间不会发生冲突？ 答：因为51单片机访问片外程序存储器和数据存储器是通过不同的控制信号进行的，访问片外程序存储器使用PSEN信号，访问片外数据存储器使用WR和RD信号，因此它们有相同的地址空间也不会冲突。 3、写出C51的中断程序入口地址。 答：外部中断0 0003H；定时中断0 000BH；外部中断1 0013H；定时中断1 000BH；串行口中断 0023H 4、计算右图中使LED正常工作的限流电阻R的阻值，写出计算过程。 答：R=(VCC-VF-VCES)/IF 、VCC=5V，VF=1.8V（1.2~2.5V），VCES=0.2V(0.1~0.2V)，IF=15mA(10~20mA)、R=200Ω 5、定义如下变量 （1）、内部RAM直接寻址区无符号字符变量i；（1）unsigned char data i; （2）、外部64K RAM的有符号整形变量x；(2)char int xdata x;
6、单片机系统中的定时和计数功能有何区别？分别适用于什么场合？ 答：定时和计数的区别在于时钟来源不同，当使用内部时钟时，时钟是确定的，此时，定时器工作于定时方式；当使用外部时钟时，时钟是不确定的，此时，定时器工作于计数方式。 定时主要用来产生定时中断，实现定时采样输入信号，定时扫描键盘等； 计数主要用来对外部输入时钟累加统计或测量外部输入时钟的参数等。 7、单片机通过I/O引脚直接连接矩阵式按键时，有几种识别按键的方法，请分别说明详细过程？ 答：逐行扫描法：列（行）作为输出，行（列）作为输入，先把第一列（行）置低电平，其余各列（行）为高电平，读行（列）线的状态，如果某行（列）线电平为低，可确定此行列交叉点处的按键被按下。如果行（列）线都为高电平，说明此列（行）上没有按键按下，再把第二列（行）置低电平，其余各列（行）为高电平，读行（列）线状态；依次类推，找到当某一列（行）输出低电平时，对应的某行（列）的状态为低电平，这时就可确定按键所在的行和列。 行翻转法：列线输出为全低电平，则行线中电平由高变低的所在行为按键所在行；行线输出为全低电平，则列线中电平由高变低所在列为按键所在列。结合上述两步，可确定按键所在行和列。 8、计算机系统中，一般有哪三类总线？并请说出三类总线各自的特
单片机C语言编程实例
单片机C语言编程实例 前言 INTEL公司的MCS-51单片机是目前在我国应用得最广泛的单片机之一.随着 单片机应用技术的不断发展,许多公司纷纷以51单片机为内核,开发出与其兼容的 多种芯片,从而扩充和扩展了其品种和应用领域。 C语言已成为当前举世公认的高效简洁而又贴近硬件的编程语言之—。将C语言向单片机上的移植，始于20世纪80年代的中后期。经过十几年的努力，C语言终于成为专业化单片机上的实用高级语言。用C语言编写的8051单片机的软件，可以大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完善的系统。因此，不管是对于新进入这一领域的开发者来说，还是对于有多年单片机开发经验的人来说，学习单片机的C语言编程技术都是十分必要的。. C语言是具有结构化.模块化编译的通用计算机语言,是国际上应用最广.最多的计算语言之一。C51是在通用C语言的基础上开发出的专门用于51系列单片机编程的C语言.与汇编语言相比,C51在功能上.结构上以及可读性.可移植性.可维护性等方面都有非常明显的优势。目前 最先进、功能最强大、国内用户最多的C51编译器是Keil Soft ware公司推出的KeilC51。第 一章单片机C语言入门 1.1建立您的第一个C项目 使用C语言肯定要使用到C编译器，以便把写好的C程序编译为机器码， 这样单片机才能执行编写好的程序。KEIL uVISION2是众多单片机应用开发软 件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，它集编辑， 编译，仿真等于一体，同时还支持PLM、汇编和C语言的程序设计，它的界面 和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真 方面也有很强大的功能。因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。 以上简单介绍了KEIL51软件，要使用KEIL51软件，必需先要安装它。KEIL51是一个商业的软件，对于我们这些普通爱好者可以到KEIL中国代理周 立功公司的网站上下载一份能编译2K的DEMO版软件，基本可以满足一般的个
51单片机考试常见试题简答 题
简答题部分 1、什么叫堆栈？ 答：堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以"后进先出"的结构方式处理的。实质上，堆栈就是一个按照"后进先出"原则组织的一段内存区域。 2、进位和溢出？ 答：两数运算的结果若没有超出字长的表示范围，则由此产生的进位是自然进位；若两数的运算结果超出了字长的表示范围（即结果不合理），则称为溢出。 3、在单片机中，片内ROM的配置有几种形式？各有什么特点？ 答：单片机片内程序存储器的配置形式主要有以下几种形式：（1）掩膜（Msak）ROM型单片机：内部具有工厂掩膜编程的ROM，ROM中的程序只能由单片机制造厂家用掩膜工艺固 化，用户不能修改ROM中的程序。掩膜ROM单片机适合于 大批量生产的产品。用户可委托芯片生产厂家采用掩膜方法 将程序制作在芯片的ROM。 （2）EPROM型单片机：内部具有紫外线可擦除电可编程的只读存储器，用户可以自行将程序写入到芯片内部的EPROM 中，也可以将EPROM中的信息全部擦除。擦去信息的芯片 还可以再次写入新的程序，允许反复改写。 （3）无ROM型单片机：内部没有程序存储器，它必须连接程序存储器才能组成完整的应用系统。 无ROM型单片机价格低廉，用户可根据程序的大小来选择外接 程序存储器的容量。这种单片机扩展灵活，但系统结构较复 杂。 （4）E2ROM型单片机:内部具有电可擦除叫可编程的程序存储器,使用更为方便。该类型目前比较常用 （5） OTP(One Time Programmable)ROM单片机：内部具有一次可编程的程序存储器，用户可以在编程器上将程序写入片 内程序存储器中，程序写入后不能再改写。这种芯片的价 格也较低。 4、什么是单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期？它们之间是什么关系？ 答：某条指令的执行周期由若干个机器周期（简称M周期）构成，一个机器周期包含6个状态周期（又称时钟周期，简称S周期），而一个状态周期又包含两个振荡周期（P1和P2，简称P周期）。也就是说，指令执行周期有长有短，但一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周
51单片机实例(含详细代码说明)
1．闪烁灯 1．实验任务 如图4.1.1所示：在P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2秒。 2．电路原理图 图4.1.1 3．系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。 4．程序设计内容 （1）．延时程序的设计方法 作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，我们要 求的闪烁时间间隔为0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在 执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程 序是如何设计呢？下面具体介绍其原理：
如图4.1.1所示的石英晶体为12MHz，因此，1个机器周期为1微秒机器周期微秒 MOV R6,#20 2个 2 D1: MOV R7,#248 2个 2 2＋2×248＝498 20× DJNZ R7,$ 2个2×248 (498 DJNZ R6,D1 2个2×20＝40 10002 因此，上面的延时程序时间为10.002ms。 由以上可知，当R6＝10、R7＝248时，延时5ms，R6＝20、R7＝248时， 延时10ms,以此为基本的计时单位。如本实验要求0.2秒＝200ms， 10ms×R5＝200ms，则R5＝20，延时子程序如下： DELAY: MOV R5,#20 D1: MOV R6,#20 D2: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET （2）．输出控制 如图1所示，当P1.0端口输出高电平，即P1.0＝1时，根据发光二极管 的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平， 即P1.0＝0时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETB P1.0指令使P1.0 端口输出高电平，使用CLR P1.0指令使P1.0端口输出低电平。 5．程序框图 如图4.1.2所示
51单片机简易计算器程序
#include <reg51.h>#include <intrins.h> #include <ctype.h> #include <stdlib.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar operand1[9], operand2[9]; uchar operator; void delay(uint); uchar keyscan(); void disp(void); void buf(uint value); uint compute(uint va1,uint va2,uchar optor); uchar code table[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}; uchar dbuf[8] = {10,10,10,10,10,10,10,10}; void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--); } uchar keyscan() { uchar skey; P1 = 0xfe; while((P1 & 0xf0) != 0xf0) { delay(3); while((P1 & 0xf0) != 0xf0) { switch(P1) { case 0xee: skey = '7'; break; case 0xde: skey = '8'; break; case 0xbe: skey = '9'; break; case 0x7e: skey = '/'; break; default: skey = '#'; }
基于51单片机的音乐程序
基于51单片机的按键切换播放音乐 原理图： 引脚说明：共5个按键，分别接51单片机的P0~P4引脚，前4个按键控制播放设置好的四首音乐，第5个按键用来关闭音乐。按键采用中断方式，任意时刻按下任意按键则立即进入所按按键的功能；蜂鸣器接单片机的P3.6口。 仿真说明：使用proteus仿真，晶振：12MHZ。 程序代码如下： /*12Mhz晶振工作*/ #include
0x20,0x40,0x19,0x40,0x19,0x80,0x1c,0x10,0x1c,0x80,0x20,0x40,0x20,0x20, 0x1c,0x20,0x19,0x40,0x1c,0x20,0x20,0x20,0x26,0xc0,0x24,0x80,0x24,0x10, 0x20,0x40,0x1c,0x40,0x20,0x40,0x24,0x20,0x26,0x20,0x2b,0x80,0x33,0x40, 0x33,0x20,0x39,0x20,0x40,0x40,0x39,0x40,0x30,0xc0,0x18,0x80,0x1c,0x80, 0x24,0x80,0x20,0x10,0x1c,0x80,0x19,0x40,0x19,0x20,0x19,0x20,0x19,0x40, 0x1c,0x20,0x20,0x20,0x26,0xc0,0x18,0x80,0x1c,0x80,0x24,0x80,0x20,0x10, 0x1c,0x80,0x1c,0x40,0x1c,0x20,0x1c,0x20,0x1c,0x40,0x24,0x20,0x26,0x20, 0xff,0x20,0x00};//同一首歌*/ uchar code sound2[]={0xff, 0x18,0x40,0x1c,0x20,0x18,0x20,0x13,0x40,0x13,0x20,0x15,0x20,0x13,0x20, 0x15,0x20,0x13,0x20,0x15,0x20,0x18,0x20,0x19,0x20,0x1c,0x20,0x20,0x20, 0x1c,0x40,0x19,0x20,0x18,0x20,0x15,0x40,0x10,0x80, 0x13,0x10,0x10,0x40,0x15,0x10,0x13,0x10,0x18,0x10,0x1c,0x10,0x26,0x10, 0x13,0x10,0x18,0x10,0x1c,0x10,0x26,0x10,0x13,0x10,0x18,0x10,0x1c,0x10, 0x26,0x10,0x13,0x10,0x18,0x10,0x1c,0x10,0x26,0x10,0x15,0x10,0x19,0x10, 0x20,0x10,0x2b,0x10,0x15,0x10,0x19,0x10,0x20,0x10,0x2b,0x10,0x15,0x10, 0x19,0x10,0x20,0x10,0x2b,0x10,0x15,0x10,0x19,0x10,0x20,0x10,0x2b,0x10, 0x18,0x10,0x1c,0x10,0x24,0x10,0x30,0x10,0x18,0x10,0x1c,0x10,0x24,0x10, 0x30,0x10,0x19,0x10,0x20,0x10,0x2b,0x10,0x19,0x10,0x19,0x10,0x20,0x10, 0x2b,0x10,0x19,0x10,0x18,0xc0,0xff,0x40,0x40,0x10,0x39,0x20,0x30,0x20, 0x2b,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x20,0x26,0x20,0x26,0x20,0x26,0x20,0x26,0x20, 0x26,0x20,0x2b,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x20,0x26,0x20,0x26,0x20,0x26,0x20, 0x26,0x20,0x26,0x20,0x2b,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x40,0x30,0x10,0x30,0x20, 0x39,0x20,0x30,0x40,0x2b,0x10,0x2b,0x20,0x26,0x20,0x26,0x80,0x40,0x10, 0x39,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x20,0x30,0x20,0x30,0x20, 0x20,0x20,0x20,0x20,0x26,0x20,0x2b,0x20,0x26,0x20,0x2b,0x20,0x30,0x20, 0x30,0x20,0x26,0x20,0x26,0x20,0x26,0x20,0x2b,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x40, 0x2b,0x10,0x2b,0x20,0x2b,0x20,0x2b,0x40,0x30,0x10,0x30,0x20,0x39,0x20,
AT89C51单片机C实现简易计算器
AT89C51单片机简易计算器的设计 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图：
二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
（二）、键盘接口电路 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。 矩阵键盘的工作原理： 计算器的键盘布局如图2所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。 图 2 矩阵键盘布局图 矩阵键盘内部电路图如图3所示：